摘要:中压电10kV配电线路是当前电网系统的核心构造,尽管按照相关的最高标准采用了高效的绝缘做出相对应的应对措施,但10kV配电线路依然预防不了受到雷击的可能性。根据发展的需要,10kV配电线路在电网企业中的应用具有一定的主导影响力,如何采取有效措施对发生雷击情况的配电线路进行有效的解决与防护,是电网企业目前所面临的巨大挑战,电网企业目前需要严格、及时地处理雷击问题,以及进一步对防雷设计和管理措施进行研究创新,才能够有效地保障10kV配电线路的安全稳定运行,提高企业的可持续发展。
关键词:10kV;架空配电线路;防雷设计
一、加强配网10kv架空线路的防雷技术的必要性
基于常识和相关信息,我们发现有四种主要类型的雷声:直接雷击,球形闪电,感应雷电和雷电入侵波。直击雷就是雷电与地面、树木、铁塔或其它建筑物等直接放电形成的。球雷就是一种紫色或灰紫色的滚动雷,它能沿地面滚动或空中飘动,能从门窗、烟囱等孔洞缝隙窜入室内,遇到人体或物体容易发生爆炸。感应雷则是是指感应过压。雷击于电线或电气设备附近时,由于静电和电磁感应将在电线或电气设备上形成过电压。没听到雷声,并不意味着没有雷击。而雷电侵入波则是雷电发生时,雷电流经架空电线或空中金属管道等金属体产生冲击电压,冲击电压又随金属体的走向而迅速扩散,以致造成危害。雷电流放电电流大,振幅高达数十至数百千安培。放电的时间极短,大约只有50~100us。波头的陡峭陡度高达50kA/s,是一种高频冲击波。雷电感应所产生的电压可高达300~500KV。放电时产生的温度达到2000k。因此,当雷电流流过建筑物,例如配电网络的10kv架空线路时,被击打建筑物的间隙中的气体被剧烈地扩展。水被完全蒸发,造成受损建筑物的损坏或破裂甚至毁坏,从而对人类和动物及设备造成伤害。所以,保护配电网的10kv架空线路也至关重要,也就体现出配电网10kv架空线路防雷技术研究的必要性。
二、10kV配电线路遭遇雷击的影响因素
1、环境因素的影响。我国幅员辽阔,地形复杂,东西南北差异甚大,在全国各地普及10kV配电线路,首先会受环境因素的影响,如海拔高地区、南方多雨地区等地配电线受雷击可能性较大。10kV高压配电线路的由于电压过高,所以每段回路之间需要隔一段较长的距离,且每段回路之间均存在一定的工频续流,其保证了10kV配电线路的供电安全,如果被雷击,那么配电线路的工频续流可能会被击穿,导致出现供电故障。
2、缺乏防雷设备。我国10kV配电线路遭遇雷击的主要因素是缺乏防雷的设备,我国在进行10kV配电线施工工程中,可能引不起个别地区领导的重视,导致电力部门在进行施工时,因为其他原因,降低用于配电线施工的资金,导致施工资金不足,只能采用达不到标准的防雷设备,而且我国的防雷设备大多是多出设备连接在一起,这种连接方式极为危险,在雷暴多发天气中,如果一处区域遭遇雷击,那么可能多处地区出现电力故障,从而影响生产发展。
3、线路设计安装不合理。线路设计与安装的不合理也是导致配电线频遭雷击的主要原因之一,由于我国国土面积大,全国各地影响配电线的因素众多,虽然在开始执行10kV配电线安装工程之前,制定了相关的安装设计标准,且各地电力部门均按照要求进行了安装,但是遭雷击事故频发,究其原因,主要是因为各地的地质与气候因素差异较大,且在安装时虽然严格执行了标准,但是并未结合当地各种因素,导致了线路安装设计不合理。
三、配电线路防雷的设计分析
在结合某地区的10kV线路进行设计的过程中,必须基于其相关标准设计的要求下,再根据该地区的地形地势地质特征,提出有效的防雷设计方案。
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1、山区配电线路防雷设计。在对配电线路实施保护的过程中,还应在其线路上配置相应的氧化锌避雷器,能够在有雷电时及时对电流进行吸引,从而有效避免雷击事故。该地区因多为山区,故居民的密集程度并不高,电力负荷相对较轻且网架相对简单,所架设的线路也相对较为稀疏,极少出现因感应雷而受到影响等情况。为此,在进行设计期间,主要借助延长接地线或者配置相应耦合地线的处理方式来加强保护。针对西北及东北地区等区域,表现为明显的峰高谷深,起伏也相对较大,电阻率也相对较高。在这个区域所架设的线路本身极易出现地电位提高的雷电灾害。为此,在针对线路实施设计期间,必须借助阻剂来实现对接地电阻升高问题的有效抑制,以此促使地电位提高的问题得到控制,最大程度上实现对配电设备的保护。
2、南部平原地区配电线路防雷设计。因南部平原属于城镇地区,故甚少出
现地电位提高而导致的故障问题,但一旦发生地电位提高就会导致周围的线路受到较大的损害,并使得配电线路与设备外科之间出现较大的电压差,使得设备装置的正常运行以及人身安全遭受到威胁。为此,针对南部平原必须加强对雷击所导致的地电位提高问题,在进行设计期间,借助设备外科接地或者接地电阻等方法,来实现对地电位升高问题的有效解决,以此达到更为显著的防护效果。
3、特殊环境下配电线路防雷设计。针对该镇地形环境较为特殊的区域,在进行配电线路架设过程中,同样必须重视起防雷设计。例如:在经过易燃易爆场所时,必须为配电线路配置相应的防雷装置,并注意与其保持适当的距离,落实屏蔽器的配置,以防在遭遇雷击时,发生燃烧或者爆炸反应;在靠近大型水域的区域,应当配置相关的绝缘装置,并在其两侧配置相应的氧化锌避雷器。针对相对较为特殊的区域,应当结合以往的相关经验来构建防雷系统,从而最大程度上提高线路的运行安全性。
四、10kV架空配电线路的防雷质量控制措施
1、提高对防雷设施维护的重视。在10kV配电线路的铺设完成后,工作人员不能因为配电线路是主要的维护对象,就忽略了对防雷设施的维护和检修。一定要注重维护人员的工作习惯培养,必须要按照规定对防雷设施进行维护和检修。因而配电线路的维护管理人员要定期对电线线路与防雷设施进行检查与维护,及时了解防雷设施运行的状况,做到及时发现问题,当防雷设备出现损坏时及时进行修理,保证10kV配电线路防雷的效果,促进配电线路的安全、稳定运行。
2、加大对10kV配电线路防雷措施的投入。电力主管部门对10kV配电线路的避雷设施投入,不能存有侥幸心理。必须以长远的目光看待对10kV配电线路避雷设施的投入,增加避雷设施的安装和投用。因为雷击事件存在不可控性,一旦发生雷击事件造成的损失远远大于节省的利益。如果10kV配电线路发生雷击事件,损坏线路设备将会需要更多的资金投入进行维修,而且如果发生大面积爆炸,对居民生命、财产造成伤害,后果将更为严重。
结束语
受到雷电现象冲击的10kV配电线路会导致大面积线路的断电情况,以及配电线路的故障,这种故障情况在一定程度上影响了社会经济的发展,电力的稳定输送对社会各行各业的影响是无可估量的,电力企业应当明确自身的社会责任感,通过完善企业各方面的管理及设计,以保证电力设备的稳定运行,提高企业的市场竞争力。
参考文献:
[1]李华国.议10KV配网线路防雷技术措施[J].城市建设理论研究(电子版),2018(17).
作者简介:
张策(1991.5——),男,汉族,陕西潼关人,本科学历,助理工程师,主要从事配电线路运行维护工作。
论文作者:张策
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签:线路论文; 防雷论文; 雷电论文; 设备论文; 电位论文; 设施论文; 地区论文; 《电力设备》2019年第6期论文;